原文作者:公众号 " 交叉力学与智能系统 "
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模仿学习是让机器人掌握复杂技能的重要途径,而高质量的遥操作演示数据是关键。现有移动操作系统常面临操控分离、协同困难、长时程任务推理能力不足等问题,限制了机器人在真实场景中的应用能力。

核心创新一:RoboMatch 一体化遥操作平台
单人协同操控:通过 VR 头显、主从机械臂与脚踏板集成,实现移动底盘与双臂的同步控制。
沉浸式感知:多视角视觉反馈与运动映射,提升操作直观性与数据采集效率。
硬件系统:搭载 7 自由度从臂(ViperX-300)、差分驱动移动底盘、末端 IMU 与主臂(WidowX-250),构建高拟人化操控体验。
核心创新二:感知增强扩散策略(PVE-DP)
空间 - 频域视觉融合:提出 FE-EMA 模块,结合离散小波变换提取多尺度视觉特征。
丰富本体感知:末端 IMU 采集四元数数据,与关节角度融合,提升姿态感知精度。
精细化操作提升:在模拟与真实任务(如物体插拔、桌面清洁)中,成功率提升 20-30%。
核心创新三:自动匹配网络(AMN)架构
任务分解与动态匹配:基于视觉 - 语言模型(GLM-4.1V)进行链式思考推理,将长时程任务分解为逻辑子任务序列。
轻量化策略网络调度:每个子任务自动匹配预训练的专用策略网络执行,避免误差累积。
长时程推理性能显著提升:在 " 清理垃圾 "" 递送工具 " 等多步骤任务中,成功率较基线方法提升约 40%。
实验验证
我们在 MuJoCo 仿真与真实机器人平台上进行了系统性测试,涵盖:
AMN 架构稳定性验证(3000-4000 步长任务)
PVE-DP 精细化操作能力评估(模拟与真实任务)
RoboMatch 数据采集效率对比(较分离式平台效率提升超 20%)
结果显示,RoboMatch 在操作精度、任务成功率、长时程推理稳定性方面均取得显著突破。
上述研究成果 2026 年 1 月 31 日接收于由 IEEE 机器人与自动化协会主办的 2026 IEEE Intemnational Conference on Robotics and Automation ( ICRA ) ,题为《RoboMatch: A Unified Mobile-Manipulation Teleoperation Platform with Auto-Matching Network Architecture for Long-Horizon Tasks》。ICRA 为机器人领域规模最大,影响最泛的机器人学旗舰会议。第一作者为江南大学机械工程学院 2024 级硕士刘涵裕,指导教师为江南大学机械工程学院宋智功教授。
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